空気ばねのばね定数の算出

質問

空気ばねのばね定数の算出方法がわかりません。
空気のばね定数とでも言うのでしょうか？

エアシリンダーに衝撃荷重が加わった時のストロークを算出したいのですが・・・

どなたか、教えていただけませんか？

回答No.2

ElectricGamo · ベストアンサー

衝撃荷重が加わるような場合なら、エアシリンダーと外部との間に熱の出入りがないと見なせるので、等音変化の関係式よりも断熱変化の関係式(PV^κ=const)を用いることになります。

ストロークがどれだけになるのかは衝撃加重次第ですが、力の釣り合いもしくはエネルギー保存の式から(理想的な場合になりますが)求まります。

お礼

回答ありがとうございます。

なるほど、そうですか。断熱変化の関係式を用いればいいんですね。それから、力の釣り合い or エネルギー保存の式ですね。
ありがとうございます。気付きませんでした．．．

概算してみましたが、何とか算出することができました。
オーダーもあっているようですし。

ありがとうございました。

回答No.3

noname#65504

空気バネ自体に詳しくないので、質問内容と見当違いかもしれませんが、持っている書籍に空気バネのバネ定数の式が載っていますので、紹介致します。

Ka=γ*P0*Ap/hp

Ka：バネ定数
γ：空気の比熱比(1.4)
P0：大気圧
Ap：ピストンの面積
hp：シリンダ下面からピストン底面までの高さ

参考文献
　日本機械学会編　「新技術融合シリーズ：第４巻　振動のダンピング技術」
　　養賢堂　４２００円　SIBN4-8425-9816-6

お礼

回答ありがとうございます。

空気バネのばね定数の算出式、はじめてみました。
大変参考になります。

こちらの式からもアプローチしてみたいと思います。

ありがとうございました。

回答No.1

38endoh

気体の場合，ボイルの法則（圧力×体積＝一定）を元に考えれば良いでしょう。

これを，バネ定数のような「力」と「変位」との関係式に変換するには，シリンダー内の体積とピストンの断面積の値が必要です。

これらの値は既にお持ちでしょうか？　また，実際にバネ定数を求めるには，シリンダー内の気体の温度も必要になってきます。

もしこういった値が揃えられないのでしたら，実際に測定を行ってグラフを作成し，そのグラフからバネ定数を求める，ということになると思います。

お礼

すばやい回答ありがとうございました。

やはりそうですよね。ボイル・シャルルの法則等で考えていたのですが、気体の温度がわからないので、困っていました。

気体の場合のばね定数をネットで検索していたのですが、全く資料が無かったので、もしそういった算出式があるのかなと思ったのですが…甘かったですね。
測定の件、検討してみたいと思います。

まだまだ、私も勉強不足ですね。ありがとうございました。